1.1 Ingeniería Biomédica
La Ingeniería Biomédica (BME) es la rama de la ingeniería que se ocupa de resolver problemas en biología y medicina. Este texto es una introducción a los métodos numéricos para ingenieros biomédicos. Los métodos numéricos son técnicas matemáticas para realizar cálculos precisos, eficientes y estables, por computadora, para resolver modelos matemáticos de sistemas biomédicos., Los métodos numéricos son las herramientas que los ingenieros utilizan para realizar la implementación por computadora de modelos analíticos del comportamiento del sistema.
Los ingenieros biomédicos utilizan principios, métodos y enfoques extraídos de las ramas más tradicionales de la ingeniería eléctrica, mecánica, química, de materiales e informática para resolver esta amplia gama de problemas. Estos métodos incluyen: principios de Ingeniería Eléctrica, como Circuitos y sistemas; imágenes y procesamiento de imágenes; instrumentación y mediciones; y sensores., Los principios de la Ingeniería Mecánica incluyen mecánica de fluidos y sólidos; transferencia de calor; robótica y automatización; y termodinámica. Los principios de la Ingeniería Química incluyen fenómenos de transporte; polímeros y materiales; biotecnología; diseño de medicamentos; y fabricación farmacéutica.
Los ingenieros biomédicos aplican estos y otros principios a problemas en los campos de las ciencias de la vida y la salud. Eso significa que el ingeniero biomédico también debe estar familiarizado con los conceptos biológicos de anatomía y fisiología a nivel de sistema, celular y molecular., Trabajar en el cuidado de la salud requiere familiaridad con el sistema cardiovascular, el sistema nervioso, la respiración, la circulación, los riñones y los fluidos corporales.
otros términos, como Bioingeniería, Ingeniería Clínica e ingeniería de tejidos, se utilizan para identificar subgrupos de ingenieros biomédicos. La bioingeniería se refiere a los ingenieros biomédicos que se centran en los problemas de la biología y la relación entre los sistemas biológicos y fisiológicos., Ingeniería clínica es un término utilizado para referirse a los ingenieros biomédicos que resuelven problemas relacionados con los aspectos clínicos de los sistemas de prestación de atención médica y la atención al paciente. La ingeniería de tejidos es la subespecialidad en la que la ingeniería se utiliza para diseñar y crear tejidos y dispositivos para reemplazar estructuras con función perdida o deteriorada. Los ingenieros de tejidos utilizan una combinación de células, materiales de ingeniería y factores bioquímicos adecuados para mejorar o reemplazar las funciones biológicas en un esfuerzo por lograr el avance de la medicina.,
aunque las contribuciones más visibles de la ingeniería biomédica a la práctica clínica involucran instrumentación para el diagnóstico, terapia y rehabilitación, hay ejemplos en este texto extraídos tanto del ámbito biológico como del médico para mostrar la amplia variedad de problemas en los que los ingenieros biomédicos pueden y trabajan.
el campo de la ingeniería biomédica se está expandiendo rápidamente. Los ingenieros biomédicos desempeñarán un papel importante en la investigación en las ciencias de la vida y el desarrollo de dispositivos para la prestación eficiente de asistencia sanitaria., El alcance de la ingeniería biomédica abarca desde la bionanotecnología hasta los dispositivos de asistencia, desde la ingeniería molecular y celular hasta la robótica quirúrgica, y desde los sistemas neuromusculares hasta los pulmones artificiales. Los principios presentados en este texto ayudarán a preparar a los ingenieros biomédicos para trabajar en este campo diverso.
hay una serie de buenas historias de Ingeniería Biomédica; cada una tiene su propia fecha de inicio del campo y los hitos significativos., El comienzo de la ingeniería biomédica se remonta al siglo XVII, XVIII o XIX, la elección depende de la definición utilizada para la ingeniería biomédica. El lector se refiere a Nebeker (2002) para una historia completa de cómo los ingenieros biomédicos construyen dispositivos de diagnóstico (datos que caracterizan el sistema) o terapéuticos (reemplazan o mejoran la función perdida) como soluciones a problemas en el cuidado de la salud o las ciencias de la vida.